Lapisan pembungkus elektroda terbakar bersamaan dengan meleburnya elektroda menghasilkan gas pelindung di sekitar busur dengan oksigen.
Definisi pengelasan menurut DIN Deutsche Industrie Norman adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilaksanakan dalam
keadaan lumer atau cair. Dengan kata lain, las merupakan sambungan setempat dari beberapa batang logam dengan menggunakan energi panas.
Proses pengelasan bimetal adalah proses pengelasan yang menyambungkan dua macam logam yang berbeda. Pengelasan bimetal mempunyai tingkat
kerumitan yang lebih tinggi dibandingkan dengan pengelasan dengan logam yang sejenis. Karena logam yang tidak sejenis mempunyai karakteristik yang
berbeda satu sama lainnya. Sehingga proses pengelasan logam yang tidak sejenis membutuhkan beberapa teknik tertentu, misalnya pemilihan logam
yang akan disambung harus tepat, pemilihan elektroda yang sesuai, pengaturan heat input yang tepat, serta pemilihan perlakuan panas pasca pengelasan yang
tepat. Neonda, 2008.
C. Pengelasan SMAW Shielded Metal Arc Welding
Pengelasan SMAW atau las busur listrik adalah proses penyambungan logam dengan pemanfaatan tenaga listrik sebagai sumber panasnya. Las busur listrik
merupakan salah satu jenis las listrik dimana sumber pemanasan atau pelumeran bahan yang disambung atau dilas berasal dari busur nyala listrik.
Las busur listrik dengan metode elektroda terbungkus adalah cara pengelasan
yang banyak digunakan pada masa ini, cara pengelasan ini menggunakan elektroda logam yang dibungkus dengan fluks. Las busur listrik terbentuk
antara logam induk dan ujung elektroda, karena panas dari busur, maka logam induk dan ujung elektroda tersebut mencair dan kemudian membeku bersama.
Arifin,1997.
Gambar 1. Las busur listrik dan elektroda terbungkus Wiryosumarto dan Okumura, 2004
Proses pengelasan SMAW Shielded Metal Arc Welding dilakukan dengan menggunakan energi listrik ACDC, energi listrik dikonversi menjadi energi
panas dengan membangkitkan busur listrik melalui sebuah elektroda. Busur listrik diperoleh dengan cara mendekatkan elektroda las ke benda kerjalogam
yang akan dilas pada jarak beberapa milimeter, sehingga terjadi aliran arus listrik dari elektroda ke benda kerja, karena adanya perbedaan tegangan antara
elektroda dan benda kerja logam yang akan dilas. Panas yang dihasilkan dapat mencapai 5000
o
C, sehingga mampu melelehkan elektroda dan logam yang akan disambung untuk membentuk paduan [Bintoro, 1999].
Gambar 2. Skema kerja las busur listrik elektroda terlindung
Parameter yang harus diperhatikan untuk memperoleh hasil pengelasan yang maksimum dengan las SMAW, diantaranya yaitu [Bintoro, 1999] dan
Wiryosumarto, 2004 :
1. Elektroda Bagian yang sangat penting dalam las busur listrik adalah elektroda las.
Selama proses pengelasan elektroda akan meleleh dan akhirnya habis. Jenis elektroda yang digunakan akan sangat menentukan hasil pengelasan,
sehingga sangat penting untuk mengetahui jenis dan sifat-sifat masing- masing elektroda sebagai dasar pemilihan elektroda yang tepat.
Macam dan jenis elektroda sangat banyak. Berdasarkan selaput
pelindungnya dibedakan menjadi dua macam, yaitu elektroda polos dan elektroda berselaput. Elektroda berselaput terdiri dari bagian inti dan zat
pelindung atau fluks. Pelapisan fluks pada bagian inti dapat dilakukan dengan cara semprot atau celup. Selaput yang ada pada elektroda jika
terbakar akan menghasilkan gas CO
2
yang berfungsi untuk melindungi cairan las, busur listrik, dan sebagian benda kerja dari udara luar.
Untuk pemilihan jenis elektroda yang digunakan, maka harus
memperhatikan beberapa langkah antara lain [Bintoro, 1999]: a. Jenis logam yang akan dilas.
b. Tebal bahan yang akan dilas. c. Kekuatan mekanis yang diharapkan dari hasil pengelasan.
d. Posisi pengelasan. e. Bentuk kampuh benda kerja.
2. Arus Listrik Besarnya arus pengelasan yang diperlukan tergantung pada diameter
elektroda, tebal bahan yang dilas, jenis elektroda yang digunakan, geometri sambungan, diameter inti elektroda, posisi pengelasan. Daerah
las mempunyai kapasitas panas tinggi maka diperlukan arus yang tinggi. Arus las merupakan parameter las yang langsung mempengaruhi
penembusan dan kecepatan pencairan logam induk. Makin tinggi arus las makin besar penembusan dan kecepatan pencairannya. Besar arus pada
pengelasan mempengaruhi hasil las bila arus terlalu rendah maka perpindahan cairan dari ujung elektroda yang digunakan sangat sulit dan
busur listrik yang terjadi tidak stabil. 3. Tegangan Voltase listrik
Tegangan listrik yang digunakan pada proses pengelasan SMAW berbanding lurus dengan panjang busur listrik. Panjang busur listrik yang
dimaksud adalah jarak antara ujung elektroda dengan permukaan logam yang akan dilas.
4. Polaritas listrik Polaritas listrik mempengaruhi hasil dari busur listrik. Sifat busur listrik
pada arus searah DC akan lebih stabil daripada arus bolak-balik AC.
Terdapat dua jenis polaritas yaitu polaritas lurus DC–, di mana benda
kerja positif dan elektroda negatif, sedangkan polaritas balik DC+ sebaliknya.
Gambar 3. Pengaruh pengkutuban pada hasil las
Karakteristik dari polaritas balik yaitu pemindahan logam terjadi dengan cara penyemburan, maka polaritas ini mempunyai hasil pengelasan yang
lebih dalam dibanding dengan polaritas lurus.
Gambar 4. Karakteristik hasil pengelasan
Dari keterangan diatas tentang polaritas listrik mempengaruhi hasil dari busur listrik dapat disimpulkan seperti pada tabel 2. Berikut ini :
Tabel 2. Karakteristik hasil pengelasan
NO. Variabel
Operasi Karakterisitk Hasil Pengelasan
Suara Busur Penetrasi
Burn Off Electrode
Bentuk Bead A
Normal Ampere,
Normal Volts, Kec. Normal
Percikan kecil Suara
gemercak kuat Baik,
dalam dan galengan
normal Bentuk
normal Fusionnya
sangat baik, tidak ada
overlap
B Ampere
Rendah, Normal Volts,
Kec. Normal Percikan tidak
beraturan, suara
gemercak kecil Dangkal
Tidak besar, beda dengan
yang diatas. Tonjolan
tinggi
C Ampere.
Tinggi, Normal Volts,
Kec. Normal Suaranya
seperti ledakan, jarang
beraturan Dalam dan
panjang Coating
tertinggal dan lebar
serta panjang Luas bead
tidak lebar. Fusionnya
baik
D
Normal Ampere, Kec.
Normal, Volts rendah
Percikan kecil dan tenang
Kecil Coating
membentuk kawah dan
porosity Tonjolan
tinggi dan lebih lebar dari
No. B
E Ampere.
Normal, Kec. Normal, Volts
Tinggi Suaranya halus
Lebar dan dangkal
Rata dan membentuk
kawah Lebar
F Ampere.
Normal, Normal Volts,
Kec. Rendah Normal
Kawah Normal
Normal Bead lebar
G Ampere.
Normal, NormalVolts,
Kec. Tinggi Normal
Kecil dan dangkal
Normal Bead kecil dan
undercut
Sumber: Zamil, 1999.
Kolaborasi arus listrik pengelasan, tegangan Voltase listrik pengelasan, dan kecepatan pengelasan, menghasilkan energi panas yang dikenal dengan
masukan panas heat input. Kecepatan pengelasan ikut mempengaruhi energi panas pengelasan, karena proses pengelasan tidak diam ditempat,
tetapi bergerak dengan kecepatan tertentu.
5. Kecepatan pengelasan Kecepatan pengelasan tergantung pada jenis elektroda, bahan yang dilas,
geometri sambungan, ketelitian sambungan dan lain–lainnya. Dalam hampir tidak ada hubungannya dengan tegangan las tetapi berbanding lurus
dengan arus las. Karena itu pengelasan yang rendah akan menyebabkan pencairan yang banyak dan pembentukan manik datar yang dapat
menimbulkan terjadinya bentuk manik yang cekung dan takik. 5. Heat Input
Bila menggunakan heat input yang rendah, mengharuskan kecepatan pengelasan yang relatif pelan, maka energi panas banyak menyebar
kebagian logam, sehingga semakin banyak daerah yang dipanasi, berarti lebih banyak daerah yang mengalami perubahan struktur kristal. Sebaliknya
dengan heat input yang tinggi, baja mencair dengan cepat, sehingga kecepatan pengelasan lebih besar, yang berarti daerah yang dipengaruhi
panas las sempit. 6. Besarnya penetrasi atau penembusan
Untuk mendapatkan kekuatan sambungan yang tinggi diperlukan penembusan atau penetrasi yang cukup. Sedangkan besarnya penembusan
tergantung kepada sifat – sifat fluks, polaritas, kecepatan las dan tegangan yang digunakan. Pada dasarnya makin besar arus las makin besar pula daya
tembusnya.
D. Elektroda Terbungkus
